Các loại thép không gỉ: Tính chất, cấp độ và ứng dụng

Thép không gỉ có nhiều loại, mỗi loại được thiết kế để mang lại các đặc tính và lợi ích riêng biệt. Từ khả năng chống ăn mòn cao đến độ bền trong điều kiện nhiệt độ khắc nghiệt, những vật liệu này rất cần thiết trong các ngành công nghiệp như xây dựng, ô tô và hàng không vũ trụ. Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ khám phá các đặc điểm, cấp độ và ứng dụng độc đáo của năm loại thép không gỉ chính để giúp bạn lựa chọn tùy chọn tốt nhất cho dự án của mình.

Có những loại thép không gỉ nào?

Có 5 loại chính: Thép không gỉ Austenitic, Thép không gỉ Ferritic, Thép không gỉ Martensitic, Thép không gỉ Duplex và Thép không gỉ kết tủa-làm cứng (PH). Mỗi loại có thành phần và tính chất khác nhau phù hợp với các ứng dụng công nghiệp khác nhau. Chúng ta hãy cùng khám phá từng loại một.

Thép không gỉ Austenitic

Thép không gỉ Austenitic là gì?

Thép không gỉ Austenit, với thành phần khoảng 70% sắt, 16-26% crom và 10-22% niken, là một trong 5 loại thép không gỉ. Nó có cấu trúc tinh thể lập phương tâm mặt, làm cho nó không có từ tính và không thể làm cứng bằng xử lý nhiệt. Nó có khả năng chống ăn mòn và khả năng định hình tốt và được sử dụng rộng rãi trong các ngành chế biến thực phẩm, hóa chất và hạt nhân. 

Thép không gỉ Austenitic có đặc tính gì?

Thép không gỉ Austenitic là loại được sử dụng rộng rãi nhất, có cấu trúc tinh thể Austenitic tương tự như sắt chịu nhiệt độ cao. Chúng thường có hàm lượng crom cao hơn các loại khác và thường không có từ tính.

• Chống ăn mòn: Hàm lượng crom cao tạo thành lớp oxit thụ động bảo vệ chống ăn mòn, ngay cả trong môi trường khắc nghiệt như môi trường biển hoặc công nghiệp. Điều này làm cho nó có khả năng chống gỉ, vết bẩn và rỗ cao.

• Sức mạnh và độ bền:Mặc dù có phạm vi nhiệt độ rộng, từ điều kiện đông lạnh đến nhiệt độ cao, thép không gỉ austenit vẫn giữ được độ bền và độ dẻo dai. Thép có thể được tôi luyện để tăng thêm độ bền và phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao.

• Khả năng định hình:Thép này có khả năng định hình cao, cho phép dễ dàng định hình thành các hình dạng phức tạp mà không bị nứt hoặc mất độ bền. Nó có thể được cán, kéo và uốn thành nhiều hình dạng khác nhau, làm cho nó trở nên lý tưởng để sản xuất các thành phần phức tạp.

• Khả năng hàn: Bản chất không từ tính và cấu trúc vi mô ổn định làm cho thép không gỉ austenit dễ hàn. Không cần xử lý nhiệt sau khi hàn để duy trì khả năng chống ăn mòn, giúp đơn giản hóa quy trình hàn và giảm chi phí.

• Không từ tính:Thép không gỉ austenitic nói chung không có từ tính, nhưng trong quá trình gia công nguội, một phần cấu trúc của nó có thể chuyển thành martensit, nó có thể xuất hiện từ tính nhẹ sau các quá trình như tạo hình nặng hoặc gia công.

• Tính chất vệ sinh: Bề mặt nhẵn và khả năng chống ăn mòn giúp dễ dàng vệ sinh và khử trùng. Điều này rất quan trọng trong các ứng dụng đòi hỏi tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt, chẳng hạn như ngành chế biến thực phẩm và y tế.

• Độ ổn định nhiệt: Thép không gỉ Austenitic vẫn giữ được độ bền và chống giòn ngay cả khi tiếp xúc với nhiệt độ cao. Điều này làm cho nó lý tưởng để sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao, chẳng hạn như các thành phần lò nung và hệ thống xả.

• Kháng hóa chất:Nó chịu được nhiều loại hóa chất khác nhau, chẳng hạn như axit, kiềm và clorua, rất lý tưởng cho các ứng dụng xử lý và lưu trữ hóa chất.

• Bảo trì thấp:Thép không gỉ Austenitic cần bảo trì tối thiểu do khả năng chống ăn mòn và độ bền, giúp giảm chi phí dài hạn trong nhiều ứng dụng khác nhau.

• Khả năng tái chế:Thép không gỉ Austenitic có thể tái chế hoàn toàn, thúc đẩy tính bền vững và giảm thiểu tác động đến môi trường.

Hơn nữa, thép không gỉ austenit có nhiệt độ nóng chảy trong khoảng 1371-1454°C (2500-2650°F), phù hợp cho các ứng dụng nhiệt độ cao.

Thép không gỉ Austenitic có những loại nào?

Các loại thép không gỉ phổ biến cho thép không gỉ austenit là loại 200 và loại 300, mỗi loại có các đặc tính riêng biệt cho các ứng dụng khác nhau.

• 201: Chứa 16-18% crom, 3.5-5.5% niken và 5.5-7.5% mangan. Được biết đến với tốc độ làm cứng cao và độ dẻo dai tuyệt vời ở nhiệt độ thấp. Nó thường được sử dụng trong sản xuất đồ dùng nhà bếp, bồn rửa và nhiều dự án kiến trúc khác nhau.

• 202: Tương tự như 201 nhưng có hàm lượng mangan cao hơn một chút và hàm lượng niken thấp hơn. Có độ bền và khả năng chống ăn mòn tốt. Được sử dụng trong thiết bị nhà bếp, thiết bị nhà hàng và trang trí ô tô.

• 304: Chứa 18-20% crom và 8-10.5% niken. Đây là loại được sử dụng rộng rãi nhất, nổi tiếng với khả năng chống ăn mòn và dễ tạo hình đặc biệt. Nó có khả năng chịu được nhiều nhiệt độ khác nhau. Nó thường được sử dụng trong thiết bị nhà bếp, bồn chứa và đường ống.

• 316: Chứa 16-18% crom, 10-14% niken và 2-3% molypden. Việc bổ sung molypden giúp chống rỗ và ăn mòn khe hở tốt hơn, đặc biệt là trong môi trường clorua. Nó cũng cung cấp khả năng chống biến dạng, ứng suất đứt và độ bền kéo ở nhiệt độ cao hơn. Nó được sử dụng trong môi trường biển, xử lý hóa chất và thiết bị y tế.

• 310: Chứa 24-26% crom và 19-22% niken. Hàm lượng crom và niken tăng lên cải thiện khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao. Nó duy trì độ bền và độ dẻo dai ở nhiệt độ lên đến 1150°C (2100°F). Nó được sử dụng cho các ứng dụng nhiệt độ cao như các bộ phận lò, bộ trao đổi nhiệt, lớp lót lò và buồng đốt. Cũng được sử dụng trong các ngành công nghiệp phát điện và xử lý nhiệt.

• 303: Tương tự như 304 nhưng có thêm lưu huỳnh (0,15-0,35%). Nó có khả năng gia công được cải thiện nhờ có thêm lưu huỳnh, giúp cải thiện khả năng cắt và gia công dễ dàng hơn. Tuy nhiên, việc bổ sung này làm giảm nhẹ khả năng chống ăn mòn của nó so với 304. Nó được sử dụng trong sản xuất vít, bu lông, đai ốc và các thành phần khác đòi hỏi gia công nhiều. Nó lý tưởng cho các hoạt động gia công tốc độ cao.
• 308: Thường chứa khoảng 20% crom và 10% niken, mang lại khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là trong môi trường clorua. Hàm lượng crom và niken cân bằng làm giảm nguy cơ nứt nhiệt trong quá trình hàn, mang lại khả năng hàn tốt. Nó được sử dụng rộng rãi trong các ngành xây dựng, chế biến hóa chất và thực phẩm.

Ứng dụng của thép không gỉ Austenitic là gì?

Thép không gỉ Austenit được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm thiết bị nhà bếp, thiết bị y tế, máy móc công nghiệp và kết cấu kiến trúc.

• Thiết bị nhà bếp: Bồn rửa, đồ nấu nướng, dao kéo và thiết bị chế biến thực phẩm được làm từ thép không gỉ 304 và 316 vì chúng chống ăn mòn và dễ vệ sinh.

• Thiết bị y tế: Dụng cụ phẫu thuật, cấy ghép và thiết bị y tế được làm từ thép 316 do có tính tương thích sinh học và khả năng chống lại quá trình khử trùng.

• Thiết bị công nghiệp: Bồn chứa, đường ống, bộ trao đổi nhiệt và thiết bị xử lý hóa chất được làm từ thép 304 và 316 vì chúng có khả năng chống lại hóa chất ăn mòn.

• Cấu trúc kiến trúc:Các thành phần kết cấu, lớp ốp, lan can và các yếu tố trang trí được làm từ nhiều loại vật liệu khác nhau để đảm bảo độ bền, chắc chắn và tính thẩm mỹ.

• Ngành công nghiệp ô tô:Hệ thống xả, bộ chuyển đổi xúc tác và các bộ phận trang trí được làm từ thép 304 và 321 vì có khả năng chịu nhiệt độ cao và chống ăn mòn.

• Ngành hàng không vũ trụ:Các bộ phận động cơ phản lực, khung máy bay và các thành phần cấu trúc được làm từ thép 310 và 321 vì độ bền và độ ổn định ở nhiệt độ cao.

• Ngành thực phẩm và đồ uống: Thiết bị sản xuất và lưu trữ, bao gồm bồn ủ bia và thiết bị chế biến sữa, được làm từ thép 304 và 316 vì tính vệ sinh và khả năng chống ăn mòn.

Thép không gỉ Ferritic

Thép không gỉ Ferritic là gì?

Thép không gỉ Ferritic, bao gồm khoảng 85% sắt và 10-30% crom, có hàm lượng niken thấp, khiến nó tiết kiệm chi phí hơn các loại khác. Cấu trúc lập phương tập trung vào thân của nó làm cho nó có từ tính và không thể làm cứng bằng xử lý nhiệt. Nó có khả năng chống ăn mòn tốt trong môi trường nhẹ và chủ yếu được sử dụng trong hệ thống ống xả ô tô, thiết bị công nghiệp và đồ dùng nhà bếp. Thường được xử lý bằng cán nguội, thép không gỉ ferritic bao gồm các biến thể tiêu chuẩn và ổn định.

Thép không gỉ Ferritic có đặc tính gì?

Thép không gỉ Ferritic nổi tiếng với khả năng chống ăn mòn tốt, độ bền cao, tính chất từ tính và độ dẫn nhiệt tuyệt vời.

• Chống ăn mòn:Nó có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời, đặc biệt là trong môi trường oxy hóa, nhưng khả năng chống rỗ do clorua và ăn mòn khe hở kém hơn so với các loại thép austenit.

• Sức mạnh và độ dẻo dai: Nó có độ bền cao và độ dẻo vừa phải.

• Độ dẫn nhiệt: Độ dẫn nhiệt cao hơn thép không gỉ austenit, lý tưởng cho bộ trao đổi nhiệt và các ứng dụng nhiệt khác.

• Tính chất từ tính:Thép không gỉ Ferritic có từ tính, có thể có lợi hoặc có hại tùy thuộc vào ứng dụng.

• Khả năng hàn: Nhìn chung khả năng hàn kém hơn so với thép austenit, đòi hỏi phải kiểm soát cẩn thận các điều kiện hàn để tránh giòn.

• Hiệu quả về chi phí: Hàm lượng crom cao nhưng hàm lượng niken thấp hoặc không có khiến nó có giá cả phải chăng hơn thép austenit. Thích hợp cho các ứng dụng cần khả năng chống ăn mòn vừa phải và tính chất từ tính mà không cần chi phí niken cao.

Hơn nữa, thép không gỉ ferritic có phạm vi điểm nóng chảy là 1425-1510°C (2600-2750°F), khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng cần độ dẫn nhiệt cao và độ giãn nở nhiệt tối thiểu, chẳng hạn như hệ thống ống xả ô tô và thiết bị công nghiệp.

Thép không gỉ Ferritic có những loại nào?

Các loại thép không gỉ ferritic và thép không gỉ martensitic là loại 400. Trong số các loại 400, 409, 430, 434 và 446 là các loại thép không gỉ ferritic.

• 409: Chứa 10,5-11,75% crom và là một trong những loại có giá thành hợp lý nhất. Nó có khả năng chống oxy hóa mạnh và thường được sử dụng trong hệ thống ống xả ô tô.

• 430: Chứa 16-18% crom và được biết đến với khả năng chống ăn mòn và tạo hình tốt. Nó được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị nhà bếp, trang trí ô tô và các ứng dụng kiến trúc.

• 434: Chứa 16-18% crom và 0,75-1,25% molypden, mang lại khả năng chống ăn mòn tốt hơn, đặc biệt là trong môi trường clorua. Được sử dụng trong các thành phần và thiết bị ô tô.

• 446: Chứa 23-27% crom và có khả năng chống oxy hóa và ăn mòn ở nhiệt độ cao tuyệt vời. Thường được sử dụng trong các thành phần lò, bộ trao đổi nhiệt và thành phần nồi hơi.

Ứng dụng của thép không gỉ Ferritic là gì? 

Thép không gỉ Ferritic được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô, thiết bị nhà bếp, thiết bị công nghiệp, kết cấu kiến trúc và thiết bị gia dụng.

• Ngành công nghiệp ô tô: Được sử dụng rộng rãi trong hệ thống ống xả (409), trang trí ô tô và các thành phần cấu trúc do khả năng chống ăn mòn tốt và độ bền cao.

• Thiết bị nhà bếp: Được sử dụng trong bồn rửa nhà bếp, mặt bàn bếp và các thiết bị gia dụng (430) vì tính thẩm mỹ và dễ vệ sinh.

• Thiết bị công nghiệp: Lý tưởng cho bộ trao đổi nhiệt, bộ phận lò và nồi hơi (446) do có khả năng dẫn nhiệt tuyệt vời và khả năng chống oxy hóa mạnh.

• Cấu trúc kiến trúc:Được sử dụng trong các thành phần trang trí và kết cấu cho các tòa nhà, chẳng hạn như tấm ốp và lan can, do khả năng định hình tốt và chống ăn mòn.

• Ứng dụng trong nước:Được sử dụng trong lồng máy giặt, máy rửa chén và tấm ốp trong nhà vì giá thành vừa phải và khả năng chống ăn mòn tốt.

Thép không gỉ Martensitic

Thép không gỉ Martensitic là gì?

Thép không gỉ Martensitic, bao gồm 70-80% sắt, 12-18% crom và 0,1-1,2% cacbon, ít phổ biến hơn trong số 5 loại thép không gỉ. Nó được đánh giá cao vì độ bền, độ cứng và tính chất từ tính cao, nhưng khả năng chống ăn mòn và khả năng hàn yếu hơn. Với cấu trúc tứ giác tập trung vào thân, nó có thể được làm cứng thông qua xử lý nhiệt. Chủ yếu được sử dụng trong dao kéo, dụng cụ phẫu thuật và lưỡi dao công nghiệp, thép không gỉ martensitic được xử lý thông qua cán nóng và bao gồm các biến thể cacbon cao và cacbon thấp.

Thép không gỉ Martensitic có đặc tính gì?

Thép không gỉ martensitic có độ bền cao, độ cứng, khả năng chống mài mòn, khả năng chống ăn mòn vừa phải và tính chất từ tính.

• Độ bền và độ cứng cao: Vì có hàm lượng cacbon cao, thép không gỉ martensitic có thể được xử lý nhiệt để đạt được độ bền và độ cứng cao. Điều này lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền và khả năng chống mài mòn.

• Khả năng chống ăn mòn trung bình: Có khả năng chống ăn mòn tốt trong môi trường nhẹ nhưng kém hơn so với thép austenit và thép ferritic.

• Khả năng chống mài mòn: Vì có thể được làm cứng và ram nên nó thích hợp để cắt các công cụ và bộ phận máy móc.

• Tính chất từ tính: Thép không gỉ martensitic có tính từ, có thể có lợi trong một số ứng dụng nhất định.

• Khả năng xử lý nhiệt: Các quy trình xử lý nhiệt như làm nguội và ram có thể được sử dụng để làm cứng vật liệu và tạo ra các tính chất cơ học mong muốn.

Ngoài ra, điểm nóng chảy của thép không gỉ martensitic nằm trong khoảng từ 1400 đến 1450°C (2550 đến 2650°F), phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ bền và độ cứng cao.

Các bước xử lý nhiệt cho thép không gỉ Martensitic

Thép không gỉ Martensitic trải qua quá trình xử lý nhiệt nhiều bước:

1. Austenit hóa: Đun nóng đến 950-1050°C (1740-1920°F) để tạo thành austenit, chuẩn bị cho quá trình tôi thép.
2. Làm nguội: Làm nguội thép nhanh chóng, thường là trong không khí hoặc dầu, để tạo thành martensit và đạt được độ cứng cao.
3. Làm nguội: Làm nóng lại ở nhiệt độ 150-600°C (300-1100°F) để điều chỉnh độ cứng và độ dai cũng như giảm độ giòn.

Các bước này tối ưu hóa độ bền và sức mạnh dựa trên nhu cầu ứng dụng.

Thép không gỉ Martensitic có những loại nào?

Một số loại thép không gỉ thuộc dòng 400, chẳng hạn như 410 và 420, là cấp thép không gỉ martensitic.

• 410: Chứa 11,5-13,5% crom và lên đến 0,15% carbon. Đây là loại thép martensitic được sử dụng phổ biến nhất, được công nhận vì độ cứng và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Nó được sử dụng rộng rãi trong dao kéo, lưỡi tuabin hơi nước và khí đốt, và đồ dùng nhà bếp.

• 420: Chứa 12-14% crom và 0,15-0,40% carbon. Được biết đến với van ha cao hơn.

• 440A, 440B, 440C: Các loại này chứa crom 16-18% và hàm lượng carbon khác nhau (0,6-1,2%). Chúng được biết đến với độ cứng và khả năng chống mài mòn cao, trong đó 440C là loại cứng nhất và chống mài mòn tốt nhất. Được sử dụng trong dao kéo, ổ trục và các thành phần van chất lượng cao.

• 431: Chứa 15-17% crom và 0,2-0,4% carbon. Cung cấp sự kết hợp tuyệt vời giữa khả năng chống ăn mòn, độ bền và độ chắc. Được sử dụng trong các bộ phận máy bay, trục bơm và thiết bị hàng hải.

Ứng dụng của thép không gỉ Martensitic là gì? 

Thép không gỉ martensitic được sử dụng trong các ứng dụng như dao kéo, dụng cụ y tế, thiết bị công nghiệp, linh kiện hàng không vũ trụ và phụ tùng ô tô.

• Dao kéo và Lưỡi dao: Được sử dụng trong dao, kéo và dụng cụ phẫu thuật do độ cứng và khả năng giữ cạnh sắc.

• Dụng cụ y tế: Được sử dụng trong các dụng cụ phẫu thuật và nha khoa vì độ bền và khả năng khử trùng.

• Thiết bị công nghiệp: Thích hợp cho trục bơm, các bộ phận van và ổ trục khi cần độ bền cao và khả năng chống mài mòn.

• Ngành hàng không vũ trụ: Được sử dụng trong cánh tua-bin và các bộ phận chịu ứng suất cao khác do khả năng chịu được tải trọng cơ học cao.

• Ngành công nghiệp ô tô: Được sử dụng trong các thành phần như trục, bánh răng và chốt buộc yêu cầu độ bền và khả năng chống mài mòn cao.

Thép không gỉ Duplex

Thép không gỉ Duplex là gì?

Thép không gỉ kép là một loại thép không gỉ bao gồm khoảng 50-70% sắt, 22-25% crom và 5-7% niken. Với cấu trúc tinh thể hỗn hợp của cả austenit và ferit, nó cung cấp độ bền vượt trội và khả năng chống ăn mòn đặc biệt. Thép không gỉ Duplex được ứng dụng trong chế biến hóa chất, thăm dò dầu khí và môi trường biển. Nó được xử lý thông qua các phương pháp cán nóng. Các phân nhóm cho thép không gỉ duplex là các biến thể duplex nạc, duplex tiêu chuẩn và siêu duplex.

Thép không gỉ Duplex có đặc tính gì?

Thép không gỉ Duplex được biết đến với độ bền đáng kể, khả năng chống ăn mòn vượt trội, khả năng chống nứt do ăn mòn ứng suất, khả năng hàn tốt, độ bền cao và tính chất từ tính vừa phải.

• Độ bền cao: Thép không gỉ Duplex có độ bền kéo gấp đôi thép không gỉ austenit. Thích hợp cho các ứng dụng chịu ứng suất cao.

• Khả năng chống ăn mòn tuyệt vời: Hàm lượng crom và molypden cao mang lại khả năng chống rỗ, ăn mòn khe hở và ăn mòn nói chung tốt trong những điều kiện khắc nghiệt.

• Chống ăn mòn ứng suất nứt:Pha ferritic trong cấu trúc vi mô cải thiện khả năng chống nứt do ăn mòn ứng suất, đặc biệt là trong môi trường có chứa clorua.

• Khả năng hàn tốt:Thép không gỉ hai lớp có thể được hàn bằng các kỹ thuật tiêu chuẩn, nhưng điều quan trọng là phải kiểm soát lượng nhiệt đầu vào và tốc độ làm mát một cách cẩn thận để duy trì cấu trúc vi mô cân bằng của thép.

• Độ bền và độ dẻo dai cao: Nó có độ dẻo dai và độ dai tốt, mặc dù không cao bằng thép không gỉ austenit. Nó hoạt động tốt bất kể nhiệt độ cao hay thấp.

• Độ dẫn nhiệt: Độ dẫn nhiệt cao hơn và độ giãn nở nhiệt thấp hơn so với thép không gỉ austenit, khiến nó phù hợp cho các ứng dụng liên quan đến sự thay đổi nhiệt độ.

• Tính chất từ tính: Do có pha ferritic nên thép không gỉ duplex có tính chất từ tính vừa phải, cao hơn thép không gỉ austenit nhưng thấp hơn thép ferritic hoàn toàn.

Điểm nóng chảy của thép không gỉ hai pha thường nằm trong khoảng từ 1350 đến 1400°C (2460 đến 2550°F), phù hợp cho các ứng dụng chịu ứng suất cao.

Thép không gỉ Duplex có những loại nào?

• 2205: Loại duplex được sử dụng rộng rãi nhất, chứa 22% crom, 5-6% niken và 3% molypden. Nó có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và độ bền cao, thích hợp cho chế biến hóa chất, thăm dò dầu khí và các ứng dụng hàng hải.

• 2507 (Siêu Duplex): Chứa 25% crom, 7% niken và 4% molypden, mang lại độ bền và khả năng chống ăn mòn cao hơn so với 2205. Nó được sử dụng trong môi trường cực kỳ ăn mòn, chẳng hạn như sản xuất dầu khí ngoài khơi và xử lý hóa chất.

• 2304: Chứa 23% crom và 4% niken, không có molypden. Nó có khả năng chống ăn mòn và độ bền tốt trong khi giá cả phải chăng hơn 2205. Được sử dụng trong các ứng dụng kết cấu, bể chứa và nhà máy xử lý nước.

• 2101 (Căn hộ song lập nghiêng): Chứa hàm lượng niken và molypden thấp hơn, khiến nó trở thành một giải pháp thay thế tiết kiệm chi phí với các đặc tính cơ học tốt và khả năng chống ăn mòn. Được sử dụng trong các công trình kiến trúc, bình nước nóng và bể chứa.

Ứng dụng của thép không gỉ Duplex là gì? 

Thép không gỉ hai lớp được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất và hóa dầu, ngành dầu khí, ngành hàng hải, xây dựng và kiến trúc, nhà máy xử lý nước và ngành công nghiệp giấy và bột giấy.

• Ngành công nghiệp hóa chất và hóa dầu:Nó được sử dụng trong các thiết bị xử lý, bồn chứa và hệ thống đường ống vì khả năng chịu được hóa chất mạnh và nhiệt độ cao.

• Ngành công nghiệp dầu khí:Được sử dụng trong các giàn khoan ngoài khơi, đường ống và thiết bị chế biến vì độ bền và khả năng chống ăn mòn trong môi trường biển khắc nghiệt.

• Ngành công nghiệp hàng hải:Được sử dụng trong đóng tàu, nhà máy khử muối và phần cứng hàng hải vì khả năng chống ăn mòn tuyệt vời của nước biển.

• Xây dựng và Kiến trúc:Được sử dụng trong cầu, mặt tiền tòa nhà và nhiều ứng dụng kết cấu khác đòi hỏi độ bền và cường độ cao.

• Nhà máy xử lý nước:Được sử dụng trong các cơ sở khử muối và xử lý nước vì khả năng chống ăn mòn và bám bẩn sinh học.

• Ngành công nghiệp giấy và bột giấy: Thích hợp cho máy nghiền, máy rửa thuốc tẩy và các thiết bị khác tiếp xúc với hóa chất ăn mòn và nhiệt độ cao.

Kết tủa làm cứng thép không gỉ

Thép không gỉ cứng bằng phương pháp kết tủa là gì?

Kết tủa làm cứng thép không gỉ, còn được gọi là thép không gỉ PH, là một loại thép không gỉ bao gồm khoảng 70% sắt, 17% crom, 4% niken và một lượng nhỏ nhôm và đồng, tạo thành một vật liệu kim loại rắn. Nó có độ bền cao, khả năng chống ăn mòn mạnh và độ dẻo dai đáng chú ý. Nó chủ yếu được sử dụng trong các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, hóa dầu và thiết bị y tế. Loại thép này được xử lý thông qua xử lý dung dịch và xử lý lão hóa. Thép không gỉ làm cứng kết tủa chủ yếu được phân loại thành bốn loại: martensitic, bán austenitic, hàn và austenitic.

Tính chất của quá trình làm cứng thép không gỉ bằng kết tủa là gì?

Thép không gỉ tôi luyện bằng phương pháp kết tủa có độ bền, độ cứng, khả năng chống ăn mòn tốt, độ dẻo, độ dai, khả năng hàn và khả năng tạo hình tốt.

• Độ bền và độ cứng cao:Quy trình xử lý nhiệt làm tăng đáng kể độ bền và độ cứng của thép, khiến thép trở nên lý tưởng cho các ứng dụng chịu ứng suất cao.

• Khả năng chống ăn mòn tốt:Nó có khả năng chống ăn mòn từ tốt đến tuyệt vời, tương đương với thép không gỉ austenit, khiến nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng trong điều kiện khắc nghiệt, ăn mòn.

• Độ dẻo dai và độ bền tốt:Mặc dù có độ bền vượt trội, thép không gỉ PH vẫn duy trì độ dẻo và độ bền tuyệt vời, điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng kết cấu.

• Khả năng hàn:Có thể hàn bằng các kỹ thuật tiêu chuẩn, nhưng thường cần phải xử lý nhiệt sau khi hàn để khôi phục các đặc tính của nó.

• Khả năng định hình:Nó có thể được định hình và gia công ở trạng thái mềm và sau đó được làm cứng thông qua xử lý nhiệt để đạt được các đặc tính mong muốn.

Điểm nóng chảy của thép không gỉ tôi kết tủa thường nằm trong khoảng từ 1400 đến 1450°C (2550 đến 2650°F), phù hợp cho các ứng dụng chịu ứng suất cao.

Thép không gỉ tôi luyện bằng phương pháp kết tủa có những cấp độ nào?

Có một số loại thép không gỉ tôi kết tủa, mỗi loại được thiết kế riêng cho các ứng dụng cụ thể:

• 17-4 PH (UNS S17400): Chứa 17% crom, 4% niken và 4% đồng. Đây là loại thép không gỉ PH được sử dụng rộng rãi nhất, được biết đến với độ bền, độ cứng và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Được sử dụng trong môi trường hàng không vũ trụ, xử lý hóa chất và hàng hải.

• 15-5 PH (UNS S15500): Tương tự như 17-4 PH nhưng có độ dẻo dai cao hơn. Chứa crom 15%, niken 5% và đồng bổ sung. Được sử dụng trong các thành phần hàng không vũ trụ, bình chịu áp suất và trục hiệu suất cao.

• 13-8 tháng (UNS S13800): Chứa 13% crom, 8% niken và 2% molypden. Được biết đến với độ bền vượt trội và khả năng chống nứt ăn mòn ứng suất. Được sử dụng trong các ứng dụng hàng không vũ trụ, hóa dầu và hạt nhân.

• PH 13-8 tháng (UNS S13800): Được biết đến với độ bền cao, độ dẻo dai và khả năng chống nứt ăn mòn ứng suất tuyệt vời. Chứa crom 13%, niken 8% và molypden 2%. Được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, hạt nhân và hóa chất.

• 17-7 PH (UNS S17700): Chứa 17% crom, 7% niken và nhôm. Được biết đến với độ bền cao và khả năng định hình tốt. Được sử dụng trong các thành phần hàng không vũ trụ, lò xo và vòng đệm.

Ứng dụng của phương pháp làm cứng thép không gỉ bằng kết tủa là gì? 

Thép không gỉ làm cứng bằng phương pháp kết tủa được sử dụng trong các bộ phận hàng không vũ trụ, phụ tùng ô tô, thiết bị công nghiệp, thiết bị y tế, thiết bị xử lý hóa chất và các ứng dụng hàng hải.

• Ngành hàng không vũ trụ:Được sử dụng trong các bộ phận hàng không, cánh tua bin và bánh đáp vì có tỷ lệ độ bền trên trọng lượng và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời.

• Ngành công nghiệp ô tô:Được sử dụng trong các bộ phận động cơ hiệu suất cao, bộ phận truyền động và hệ thống xả vì độ bền và khả năng chống mài mòn.

• Thiết bị công nghiệp: Thích hợp để sản xuất các công cụ, ốc vít và lò xo đòi hỏi độ bền cao và khả năng chống mỏi.

• Thiết bị y tế:Được sử dụng trong các dụng cụ phẫu thuật, cấy ghép chỉnh hình và dụng cụ nha khoa vì tính tương thích sinh học và khả năng giữ nguyên các cạnh sắc.

• Xử lý hóa học: Thích hợp cho các thiết bị tiếp xúc với hóa chất ăn mòn và nhiệt độ cao, chẳng hạn như van, máy bơm và bộ trao đổi nhiệt.

• Ứng dụng hàng hải: Được sử dụng trong trục chân vịt, ốc vít và các bộ phận khác tiếp xúc với môi trường nước mặn vì khả năng chống ăn mòn tuyệt vời.

Tác động của việc thêm các vật liệu khác nhau vào các loại thép khác nhau

Các loại thép không gỉ khác nhau được tạo ra bằng cách thêm các thành phần hợp kim và sử dụng các kỹ thuật sản xuất khác nhau. Dưới đây là giải thích đơn giản về cách mỗi thành phần hóa học tác động đến hiệu suất.

1. Crom (Cr): Cải thiện khả năng chống ăn mòn, cần thiết cho thép không gỉ.
2. Niken (Ni): Tăng cường khả năng tạo hình và chống ăn mòn, được sử dụng trong thép austenit.
3. Molipđen (Mo): Tăng khả năng chống ăn mòn rỗ và khe hở, có lợi trong môi trường giàu clorua.
4. Cacbon (C): Tăng cường độ bền và độ cứng nhưng có thể làm giảm khả năng chống ăn mòn ở mức độ cao.
5. Nitơ (N): Cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn cục bộ, đặc biệt là ở thép hai pha.

Tỷ lệ thành phần của từng nguyên tố sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của các loại thép không gỉ khác nhau.

So sánh sự ăn mòn cục bộ ở các loại thép không gỉ khác nhau

Ăn mòn rỗ, ăn mòn khe hở và nứt do ăn mòn ứng suất là khác nhau giữa năm loại thép không gỉ, ảnh hưởng đến hiệu suất của chúng trong các môi trường cụ thể. Sau đây là so sánh về xu hướng ăn mòn cục bộ của chúng:

Thép không gỉ Austenitic (304)

• Tính năng: 18% crom, 8% niken.
• Ăn mòn cục bộ: Dễ bị rỗ khi tiếp xúc với clorua.

Thép không gỉ Ferritic (430)

• Tính năng: Crom, không có niken.
• Ăn mòn cục bộ: Dễ bị rỗ.

Thép không gỉ Martensitic (410)

• Tính năng: Hàm lượng cacbon cao hơn.
• Ăn mòn cục bộ: Dễ bị rỗ.

Thép không gỉ Duplex (2205)

• Tính năng: Các pha cân bằng.
• Ăn mòn cục bộ: Khả năng chống rỗ tuyệt vời.

Thép không gỉ kết tủa-làm cứng (17-4 PH)

• Tính năng: Được gia cố bằng cách xử lý nhiệt.
• Ăn mòn cục bộ: Có thể bị rỗ trong điều kiện khắc nghiệt.

Mỗi loại có hiệu suất chống ăn mòn cục bộ khác nhau tùy thuộc vào thành phần của chúng và bạn có thể chọn tăng hàm lượng crom, molypden và nitơ để tăng khả năng chống ăn mòn rỗ.

Thép không gỉ 304 hay 316 tốt hơn?

Nếu bạn cần thép không gỉ cho thiết bị nhà bếp nói chung, bồn chứa hoặc đường ống, thép không gỉ 304 là lý tưởng vì giá cả phải chăng và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Tuy nhiên, đối với môi trường biển, chế biến hóa chất hoặc thiết bị y tế, thép không gỉ 316 tốt hơn vì nó chứa molypden, có khả năng chống rỗ và ăn mòn khe hở vượt trội, đặc biệt là trong môi trường clorua.

Đọc thêm
Thép không gỉ 304 so với 316

Thép không gỉ 304 hay 420 tốt hơn?

Đối với thiết bị nhà bếp, bể chứa và kết cấu kiến trúc, thép không gỉ 304 là lựa chọn tốt hơn vì khả năng chống ăn mòn và khả năng định hình tuyệt vời. Mặt khác, thép không gỉ 420 phù hợp hơn với dao kéo, dụng cụ phẫu thuật và lưỡi dao công nghiệp vì nó có độ cứng và khả năng chống mài mòn cao hơn, mặc dù khả năng chống ăn mòn kém hơn so với 304.

Làm thế nào để xác định các loại thép không gỉ?

Bạn có thể xác định các loại thép không gỉ thông qua một số phương pháp. 

Kiểm tra từ tính rất hữu ích: thép không gỉ austenit như 304 và 316 thường không có từ tính, trong khi thép ferritic và martensitic như 430 và 420 có từ tính. Kiểm tra tia lửa bao gồm việc mài thép và quan sát các tia lửa; các loại thép không gỉ khác nhau tạo ra các mẫu tia lửa riêng biệt. Các thử nghiệm hóa học, chẳng hạn như sử dụng axit nitric, có thể giúp xác định các loại dựa trên phản ứng của chúng. Để xác định chính xác, các phương pháp chuyên nghiệp như máy phân tích huỳnh quang tia X (XRF) có thể xác định thành phần chính xác của thép không gỉ.

Loại thép không gỉ nào không bị gỉ?

Không có loại thép không gỉ nào chống gỉ hoàn toàn, nhưng các loại thép không gỉ như 304 và 316 có khả năng chống gỉ cao do hàm lượng crom và niken cao. 316, được bổ sung thêm molypden, có khả năng chống gỉ vượt trội, đặc biệt là trong môi trường khắc nghiệt hoặc môi trường biển, các loại thép này có khả năng bảo vệ tuyệt vời chống lại sự ăn mòn.

Phần kết luận

Thép không gỉ đa năng và thiết yếu trong nhiều ngành công nghiệp. Mỗi loại—cho dù là austenitic, ferritic, martensitic, duplex hay kết tủa cứng—đều có những điểm mạnh riêng. Hãy chọn loại phù hợp dựa trên nhu cầu của bạn, cho dù đó là độ bền, khả năng chống ăn mòn hay độ bền.

Sẵn sàng bắt đầu dự án tiếp theo của bạn? Khám phá các loại thép không gỉ khác nhau này và tìm loại phù hợp nhất với yêu cầu của bạn. Hãy hành động ngay và tận dụng những ưu điểm tốt nhất của thép không gỉ!